Введение к работе
Ксмілексное исследование атмосферних процессов и совершенствование прогнозирования погоды постоянно являлись условием наиболее полного обеспечения всех отраслей народного хозяйства метеорологической информацией. Большая роль в этих исследованиях отводится метеорологическим искусственным спутникам Земли (МИСЗ). Возможность осуществления при помощи спутников глобальных наблюдзний открывает огромные перспективы получения разнообразной информации о состоянии атмосферы и земной поверхности, необходимой для решения широкого ряда народнохозяйственных и научных задач.
Поэтому естественно, что накопление определенной информации с МИСЗ'.о поле облачности обеспечило достижение существенных успехов б различных областях метеорологии.
На Земном шаре существуют обширные акватории океанов и участки суши, слабо, освещенные в метеорологическом отношении, и информации, поступающей из таких районов, оказывается недостаточно для всесторонней оценки синоптической обстановки и обеспечения безопасности полетов воздушных и плавания морских судов.
В настоя,ее время, в связи со значительным увеличением 'количества информации, поступающей с МИСЗ, и улучшением ее качества, появились большие возможности использования спутниковых снимков в оперативной практике для уточнения положения барических образований и атмосферных фронтоь, а также восстановления полей метеорологических величин над малоосвещенными в метеорологическом отношении регионами.
Интенсивная работа по интерпретации изображений облачности со спутников для решения "обратных" метеорологических задач привела к разработке целого ряда методов восстановления полей метеовеличин у поверхности Земли.и в свободной атмосфере, и, в частности, барического поля.
Несмотря на определенный прогресс в этой области еще имеются большие потенциальные возможности разработки как новых методов, так и совершенствования уже существующих.
Целью работы является исследование связей между структурой облачных полей на спутникевых снимках и пркземным барическим полем и на их основе восстаиовлечие поля давления в обла-
сти циклона у поверхности Земли, разработка рекомендаций по использованию спутниковых данных об облачности для прогноза эволюции барических образований.
Для достижения поставленной цели необходимо было прове--сти следующие исследования:
- выделить тип облачности на спутниковых снимках, наиболее
тесно связанный с приземным барическим полем;
~ проанализировать систему "облачный вихрь на спутниковом снимке - барическое поле у поверхности Земли" и найти количественные параметры, отражающие связи внутри этой сх'ттемы; - - получить уравнения регрессии для восстановления основных характеристик барического поля в области циклона у земной поверхности;
- разработать способ прогноза эволюпик волновых возмуще-
* ний на холодных фронтах с использованием спутниковых снимков.
Методика исследования и использованные материалы. Для решения сформулированных выше задач в качестве исходной информации использованы ТВ и ИК-спутниковые снимки облачности ЕСЗ серии "НОАА-4" и системы "Метеор" за 1975-1985 гг., охва-tLJEtmnae территорию: 20з.д. - 60в.д. и-45- 70с.ш.; при- земные карты погода и карты барической топографии (АТ-850, АТ-700, №-500, Аї--300).
В качестве математ»г"іского аппарата для реализации поставленной цели использовались методы антрэпийно-информаци-онного, корреляционного и регрессивного анализов, а твкже методика последовательной графической регрэссии.
. Яаучная новизна выполненной работы состоит в том, что найдены нсше, информативные параметры облачных вихрей и значительно повышена точность определения параметров, приме-няг.іиосся ранее; предложен способ обнаружения на спутниковх - стошках облачных вихрей, принадлежащих регенерирукцим цюига-; рам; проведен детальный анализ облачных вихрей различных видев с целью выявления возможностей их использования для шсстаиовлешія барического поля; вперзке использован кластерный анализ для определения стадий развития внетропического
циклона по параметрам вихревой структуры облачности; разра
ботан новый способ определения направления перемещения об
лачных вихрей по спутниковкм снимкам; впервые предлагается
' - 5 -
метод прогноза эволюции волновых'.'возмущений на холодных
фронтах с использованием фотоснимков облачности с КИСЗ.
На защиту выкосятся перечисленные выше научные результаты,
полученные'/автором. .
Практическая ценность работы. Разработанная регрессионная модель системы "Облачный вихрь на спутниковом снимке*-барическое поле у поверхности Земли" позволила повысить точность восстановления давления з центре циклона на 3-4 гІІА,. расстояния между последкимк замкнутыми изобарами на 100 -150 км но сравнению"с существующими методиками. Установлен- ные закономерности развития облачных вихрей тер-шческого происхождения и регенерирующих циклонов, а также предложенный метот прогноза эволюции волновых возмущений с использованием снимков облачности могут бить использованы для повышения качества прогноза синоптического положения и прогноза погоды. Наибольшую ценность зта информация имеет в районах,. плохо освещенных и ие освещенных аэрометеорологическими данными. Ее также - ожно использовать при комплексном решении задач восстановления поле!» метеорологических величин по спутниковым данным, объективного анализа и численного прот- -ноза. ."
лпробашя работы. Основные результаты диссертационной работк докладывались на отчетной научной конференции ОГМИ (апрель 1989 г), ка расш"рекных семинарах кафедры теоретической метеорологии и метеорологических прогнозов ОГМії (март 190 г и июнь 1990 г), а также на заседании кафедры навига- * циокно-гидреграфичеекого и гидрометеорологического обеспе-. чения Воронежского ВВАИУ (май 1990 г).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка ислользов&чных источников из 103 отечественных и 14 зарубаташх публикаций и Приложения. Работа изложена на 158 страницах машинописного . текста, включает 32 таблицы и 42 рисунка.-
Похожие диссертации на Использование вихревой структуры облачности на снимках ИСЗ в целях восстановления барического поля и прогноза эволюции циклонов
